
船舶充电系统是为装备了包括船用电池在内的能源储存系统的船舶而设计。船用充电系统的工作方式与电动汽车的充电系统类似。与替代船舶动力(AMP)系统不同的是,船舶充电系统尚没有形成统一的标准,虽然也可以进行常规充电或交流充电,但通常需要快速充电或直流充电。
对配备手动充电系统的船舶,操作员手动将船电系统连接至岸基充电站。这种充电方式通常适用于不需要快速折返的船舶。作为TrAM项目的一部分,瓦锡兰正为一艘零排放的高速客船装备手动充电系统。这将是首个使用CCS (组合充电系统)插头标准的船用充电系统,虽然此种插头在汽车行业使用非常广泛。
自动船舶充电系统在电动或混动船舶进入无线充电器作用范围后即开始工作,从而能最大程度地利用可充电的时间。瓦锡兰已交付过若干船用无线充电系统,包括用于为挪威Boreal Sjö公司的两艘零排放渡轮提供的充电塔。
瓦锡兰无线船舶充电系统取代了传统的电缆连接方式。这种类型的船用电池充电系统特别适合泊港时间较短的全电动船舶,例如渡轮。船舶一靠岸即可开始充电,这意味着可在更长的时间为船舶提供同样数量的能量,从而降低对岸基充电站的总功率要求。
与自动靠岸和真空停泊等系统结合使用,靠岸和离岸将会变得更迅速、更安全和更高效
与其他类型的充电装置相比,无线充电系统的岸侧设备相当简单。根据场地以及充电船舶的不同特点,这种充电设施可以安置在现有的混凝土地基,或者专门设计的横梁上。只要是实施岸站对船充电,所有充电方法中无线充电能够最有效地利用可用时间,因此对定量的能量传输,其所需要的充电功率最低。而所有类型的充电都需要一些码头基础设施工作和高能电源。
举个例子,一套2.5 MW的系统可以在24分钟内充满一个1 MWh的电池。通常情况下,每个航次船上电池的充放电只是其总容量的一小部分。例如,在4分钟内使用170千瓦时的能量。必要时,也可以同时使用多套2.5 MW的系统进行充电。热损耗取决于实际充电功率。由于无线充电延长了实际充电时间,所需要的充电功率较低,因此损失也较少。循环次数和电池寿命主要取决于船舶的航行工况。
无线充电系统的效率非常高,达到了95-97%。在某些情况下,这种系统的损耗会高于其他充电系统。但是,由于无线充电系统的充电时间更长,充电功率较低,在可用充电时间较短的应用场合中,无线充电的损耗会低于其他系统。影响整体效率的因素有许多,但总体系统设计通常起着决定性作用。对于一套效率高达95%的系统来说,它的能源损耗成本往往不是主要的关注点。
充电板可以布置在船中间和两头。充电板的重量会影响它被安置在船用斜坡道上的可能性,因此在这种情况下渡轮的大小是关键因素。
比如说,渡轮通常是船头或船尾停靠,因此该系统非常适合这种应用。基本的做法是将充电板布置在渡轮中间,或者靠近斜坡道。在这两种情况下,充电板都是垂直安装在船舷处。这两个充电板安装位置都适合船头和船尾停靠的渡轮,但安置位置应该在船的侧面。
除小型船只以外,还有一种可能是将充电板垂直安置在斜坡道的侧面。当然,这种布置首先要考虑斜坡道周围的可用空间。
大多数渡轮在停靠码头时都会采用某种形式的侧方支撑,充电系统的发射线圈可以利用这些支撑来悬挂。
除了常规的电气系统、风扇和泵检查之外,不需要任何其他定期维护。
设备的设计运行寿命至少为15年,在正确维护的情况下还能运行更长时间。瓦锡兰将提供至少15年的系统设计支持,此后则可能需要升级系统来适应相关领域的最新技术。
关于磁场及噪音,系统已经根据由挪威Statens Strålevern(挪威辐射权威机构)所述的相关指导书通过Nemko认证,且符合国际旅客运输规定。其设计和建造都能确保设备和人员不会遭受任何形式的风险或干扰。
不会,无线充电系统是全封闭的,且内置加热和除湿器。在正常的冬季条件下,充电板和接线的外表面上不会有冰雪,因为有内置加热器,它会融化冻结层的内部并导致冰雪从垂直的充电板上掉落。
在极为罕见的情况下,所有海边建筑都会结上厚厚的冰层(客运交通几乎不可能),这时必须人工清除建筑上的冰,或者用温水冲洗(由于无线充电器是密封的,这种解决方案不成问题)。
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